都说原子弹是算盘打出来的，这些前辈们到底在计算什么？
♠☒都说原子弹是算盘打出来的，这些前辈们到底在计算什么？
首先要有一个认识，工程科技领域中的计算绝非我们小学中学所接触的知识那么简单。人工最复杂的计算有开方、三角函数等，但这些计算只要认真严谨都是可以人工计算的。
（图为基本计算练习）
工程中所说的计算多为求解微分方程、矩阵运算等，即使大学会学习这些知识，但实际应用时远比课堂上的复杂。为应对微分方程中多个变量的求解，需要对变量做一个个的计算，而且变量间又互相影响，这就造成了指数级增长的计算量。矩阵计算也同样需要面对随着变量增加而指数级增加的计算。
（图为拉格朗日标准方程）
正是因为科学的发展，人们制造了计算机来进行繁重的计算任务，而人们只需要设计能求解相当精度的计算机程序，即可一劳永逸的让计算机来完成这些重复性工作。现在的计算一般叫常见于计算机仿真（游戏也包含一部分这类计算）、模拟、求解方程等，这也是人们不断追求超级计算机运算速度的突破。
（图为计算机仿真）
我们老一辈科学家制造原子弹用算盘计算是因为当时条件艰苦，没有足够的设备，只能依靠人工来计算一部分，这样的人工工作量是相当可观的，不得不佩服前辈们的毅力。当初手工绘制工程图纸，现在全部使用CAD软件，随着科技的发展与工作环境的改变，现代这样繁杂的计算可以由计算机完成。
❤❅都说原子弹是算盘打出来的，这些前辈们到底在计算什么？
中国原子弹技术，开始在理论上得到了苏联核物理专家的支持。但是这种支持只是表面上的，作为苏联政府，并不想让中国掌握真正的原子弹技术。
为此苏联专家组还弄出一套打狗无需两根棍子的理论，来阻止中国获得核武器。苏联专家口中所说的狗是谁，大家都清楚。
但苏联专家的谬论遭到中国有关负责领导的反驳：既然打狗，棍子自然是越多越好，况且该打的狗也不止一条。
苏联专家被反驳的哑口无言，于是拿出一套似是而非的原子弹数据。
中国方面集中了十几个刚高中毕业的女孩子，躲在一间简陋的办公室中，使用手摇计算器，对苏联专家提供的理论数据进行论证，先后进行了九次大规模运算，使用的稿纸装进麻袋，足足有几吨重，堆满了一间60多平米的仓库。
但是最后得到的数据，开始和结果都能和苏联专家提供的数据吻合，而中间最关键的部分却大相径庭，用专业术语解释叫数字塌方。
九次大规模运算结束后数据研究陷入瓶颈，于是请来了当时刚刚三十出头的周光召。
他仔细查阅了苏联专家提供的数据，又把小女孩们的运算成果检查了一遍，最后拍板定案：相信我们的孩子，她们没有错，我们的运算结果是正确的，问题出在苏联专家提供的数据上！
后来经过实践证明，周光召的看法完全正确，而苏联专家对犯下的错误不以为然。给出的理由是数据太多，有些是他记错了。
↽ℳ都说原子弹是算盘打出来的，这些前辈们到底在计算什么？
我是萨沙，我来回答。
萨沙第9916条回答。
这是一个误解。
大家知道为什么会发明计算机吗？
完全是现实的迫切要求决定的。
1935年，美国陆军建立了阿伯丁试验基地的“弹道研究实验室”，在1938年正式开始运作。
二战爆发以后，美国迫切需要研究新的火炮，并且改良现有火炮。
那么阿伯丁实验室就需要计算出各种型号、各种口径的炮弹的轨道。
在没有计算机的时代，计算一个弹道平均需要750道乘法和更多的加、减法。
如果考虑各种初始条件(比如方位角、速度、气温和湿度、大气压等等)，某种型号的一种口径火炮的火力表，就包括高达2000到4000个弹道。
一个研究员使用当时最先进的辅助计算器，也要十秒种运算一道乘法，12小时才能完成一个弹道计算。
按照这种速度，就算战争结束了，还有大部分弹道没有计算完毕，火炮性能根本无法提高。
在这种极端的要求下，电子计算机才诞生了。这台ENIAC计算机是一台十进制并行计算机，能同时处理十个十进制的数据。它只用0.2毫秒完成一道加法，2.8毫秒完成一道乘法，大大提高了计算效率。
道理也是一样。原子弹不是茶叶蛋，完成研究需要进行大量的计算工作，工作之繁重远远超过弹道计算。
但中国并不是完全依靠手工计算，还是有计算机的。
我国科学家早就知道计算机的重要作用，朝鲜战争结束以后就试图从苏联获得相关技术。
但苏联这方面技术也并不先进，还是愿意帮忙的。
我国在1956年采取中苏合作模式，由苏联提供图纸和专家，帮助我国从0开始建立计算机。1958年, 在苏联专家的指导下，中科院计算所和北京有线电厂（738厂）合作仿制成功M-3机，这就是中国第一台电子管计算机103机。
很有意思的事，至今也是说103机是第一台中国自己制造的计算机。
确实是中国制造，但技术完全是来自苏联。
1959年根据苏联提供的计算机技术资料，我国又制成的104大型通用电子计算机。
今天来看，104机也没什么了不起，运算速度只有每秒1万次，但在那个年代已经算是很牛逼了。
104机很快用于原子弹的研发工作：104机完成后，我国许多科学重大课题纷纷上机运算。我国第一颗原子弹研制当中的计算任务，军委测绘总局的大地测量计算任务，铁路车站最优分布计算，以及5个大型水坝应力计算任务都是在这台计算机上实现的。
由于104机数量有限，一些运算不可避免还要手工完成，但也不是使用算盘，而是主要是使用手摇计算机。
邓稼先就有一台手摇计算机，平时自己用于计算。
手摇计算机就是通过转动齿轮来计算，实际上基本都是使用电机，而不是真正手摇。
手摇计算机有一定局限性，只能做四则运算、平方数、立方数、开平方、开立方。虽然不太先进，但终究比打算盘要搞笑多了。
这是一种辅助性的计算工具，另外还有拉力计算尺和算盘。
所以，当年研发原子弹的条件确实比较差，但该有的也算都有了。
其实，我国也不是赤膊上阵研究原子弹。
赫鲁晓夫曾说过，苏联对中国的核计划有着巨大帮助，上到帮助中国建立了核反应堆，下到帮助中国找到铀矿，苏联的帮助是功不可没的。
1955年中国代表团在莫斯科与苏联签订《关于为国民经济发展，需要利用原子能的协定》，约定苏联在1955年到1956年派遣专家帮助中国设计和建造一座功率为6500千瓦到1万千瓦的实验性原子反应堆，以及使粒子获得12.5~25百万电子伏特能量的回旋加速器，并无偿提供有关的科学技术资料，培训中国的核物理专家和技术人员。
到了1957年，苏联帮助中国成功建成实验性反应堆和回旋加速器，并从重水反应堆中获得了少量的钚，同时还培养了一大批相关技术人员。
同年，中苏签订了《关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子能工业的协定》。苏联会帮助中国建立起综合性的原子工业，出售用于铀浓缩处理的工业设备。
1958年9月29日，中苏又签订《关于苏联为中国原子能工业方面提供技术援助的补充协定》，苏联正式向中国提供原子弹方面的各种实用性技术装备和技术。
用赫鲁晓夫的话来说，到苏联专家撤走的时候，中国同志距离研究成功原子弹已经很近了。
▃▥都说原子弹是算盘打出来的，这些前辈们到底在计算什么？
这个问题有一定的误导性，原子弹不是靠算盘打出来的，珠算只能算是协助原子弹的计算。因为当时我国50年代已经有计算机了，从1958年8月1日我国第一台小型电子管数字计算机103机诞生，每秒运算30次，到1964年原子弹成功前夕，中科院计算所第一台自行研制的119型大型数字计算机在诞生，运算速度每秒5万次。可以说研制原子弹过程中，我国计算机事业在也在发展进步，且当时全国计算机的算力95%都提供给了原子弹研发。下图为我国第一台计算机。
当时计算机的算力不足以支撑原子弹，对于指数函数，三角函数，对数函数，双曲函数，开根，求幂这些运算，算盘并不能胜任。但有另外好用的工具使用，如计算尺，这个工具在工程界就是神器。所以算盘只能算是辅助，而不是承担主要的计算的主力。
这个问题的关键是原子弹要算什么？原子弹的物理原理是核裂变，利用一个中子轰击不稳定的铀-235或钚-239的重核，会分裂为两个核，并释放出2-3个中子和能量。这些中子又去轰击其他的重核触发下一次核反应，反复进行就形成了链式反应。如何维持使这个链式反应持续下去呢，需要一个条件，就是要足够多重核材料，多到链式反应自持下去的最小质量。这个最小质量，称为临界质量。
原子弹选择这个临界质量就非常讲究，它跟材料的形状、密度以及环境有关。例如在外表包上一层具有良好反射中子的材料，漏的中子少了，临界质量就小了。或着提高装料的密度，也可把临界质量减少等。把核装料迅速压缩到超临界状态，然后由中子源适时点火，就引爆了原子弹。这也是原子弹需要解决的基本问题，选择的临界质量是多大，压缩的过程如何、什么时候到达超临界，什么时候点火，用什么材料防止中子泄漏等等，这都需要计算解决。
┣Ⓢ都说原子弹是算盘打出来的，这些前辈们到底在计算什么？
原子弹的爆炸原理很简单，一个高中生都能设计出符合原理的结构图。问题在于在设计制造过程中要严格防止刚装配好，甚至还没装配好就在厂里爆炸了的情况，所以这就要进行各方面的计算，以保证结构合理，操作协调，保存安全。这种计算，一般能用手摇计算机完成，但需要大量的时间与人力，而在手摇计算机都很缺乏的年代里，用算盘当然也可以，只不过就更累人了。～～这些不是跟你开玩笑，我上个世纪参加过七零八工程的一点点计算工作，那时当然主要靠二百万次的电子计算机，但对于设计修改图纸中的框架计算，有些还是可以用手摇计算机完成的（手摇计算机跟以前的英文打字机差不多大），当然，算盘？我们年轻人没那功力！[呲牙]
顺便说一句，用算盘也是带有一点文艺色彩的说法，绝大多数复杂数值计算还是用电子计算机为主的计算团队完成的，只有一些流程中要求不太高的地方才用人工协助计算。当时电子计算机已经问世，只不过比较慢，我印象里大约是每秒十万次上下吧。
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